|
Восстановление и модернизация металлобрабатывающего оборудования, способного осуществлять изготовление современных сложных деталей, инструментальной оснастки с высокой точностью и производительностью, является, наряду с выпуском разнообразной продукции, одной из основных задач ОАО «Кварц».
Основное внимание уделено металлобрабатывающему и электроэрозионному оборудованию с ЧПУ, т. к. только эти станки успешно вписываются в программу сквозного компьютерного проектирования и изготовления деталей. Кроме того, в условиях высокого дефицита квалифицированных станочников-универсалов, только станки с ЧПУ, управляемые от компьютера, способны решить все эти проблемы.
В рамках реализации программы «Разработка и производство микропроцессорных систем управления» в ОАО «Кварц», которая поддержана администрацией Калининградской области и вошла составной частью в Федеральную программу развития Калининградской области, большое внимание уделяется разработке и модернизации систем ЧПУ для станочного парка завода с последующим серийным изготовлением этих систем для машиностроителей России.
Работа идет по нескольким направлениям:
Первое - это увеличение времени безотказной работы и надежности старых систем ЧПУ, выполненных на базе ЭВМ «Электроника-60». Это такие известные системы ЧПУ как 2Р-22, 2С-42.и т.п.
Специалистам, обслуживающим системы ЧПУ, известны трудности, возникающие при эксплуатации этих устройств. Это проблемы с ремонтом самой микроЭВМ «Электроника-60», потеря программного обеспечения, записанного на старых микросхемах ППЗУ типа К573РФ1, К573РФ2, К565РТ2. Выход из строя даже одной микросхемы из имеющегося в микроЭВМ набора ведет к полной остановке оборудования. На многих предприятиях оборудование с ЧПУ простаивает именно по этим причинам.
Решить проблему надежности и ремонтопригодности систем ЧПУ, выполненных на базе микроЭВМ «Электроника-60», наиболее простым и дешевым способом позволяет одноплатный микроконтроллер «Кварц-60.1», который специально разработан для этих устройств и серийно производится на калининградском ОАО «Кварц». Микроконтроллер устанавливается непосредственно в конструктив УЧПУ станка и заменяет в общей сложности одиннадцать электронных плат, в т.ч. весь конструктив микроЭВМ вместе с вентилятором и блоком питания. Микроконтроллер выполнен на базе микропроцессора КМ1801ВМ2 (как и микроЭВМ «Электроника-60»), что позволяет без изменений использовать программное обеспечение (ПО) прототипа. Оперативное ЗУ - статического типа. Применение литиевой 3-вольтовой батарейки непосредственно на плате микроконтроллера обеспечивает долговременное хранение содержимого памяти при отключении питания. Способ организации памяти выбирается переключателями на плате и может обеспечить программный доступ к семи банкам ОЗУ (56 Кбайт) и пятнадцати банкам ПЗУ (120 Кбайт). По одному банку ОЗУ и ПЗУ отведено под системную память микропроцессора, для начальных загрузчиков, а также начального запуска программы УЧПУ. Штатное ПО УЧПУ, как правило, занимает не более шести банков, остальная область ПЗУ может быть использована для тестового обеспечения или программ пользователя. При большем объеме штатного ПО УЧПУ (но не более15 банков) выполняется доработка и перепрошивка ПЛИС ALTERA под заказ. Запись файлов в ПЗУ выполняется с помощью оборудования и программного обеспечения универсального назначения. Отработана методика считывания штатного программного обеспечения из ПЗУ прототипа и формирования файла записи в ПЗУ микроконтроллера.
Таким образом, только замена одиннадцати плат одной (а еще кабели, разъемы, блок питания) существенно повышает надежность и помехоустойчивость оборудования. И, кроме того, становится проще локализовать неисправность простой заменой микроконтроллера на резервный. В ПЗУ достаточно памяти, чтобы разместить практически любые программы для тестирования оборудования, что также ускоряет и упрощает процесс отыскания и устранения неисправности в оставшихся в УЧПУ платах.
На «Кварце» до применения микроконтроллера были постоянные проблемы с нормальным функционированием УЧПУ из-за довольно частых отказов в работе микроЭВМ. После установки в стойки ЧПУ 2Р22 токарных станков, 2С42-61, 2С42-65 фрезерных, координатно-расточных, горизонтально-расточных станков (в общей сложности 11 единиц оборудования) все проблемы решились сами собой, все оборудование работает стабильно и без сбоев около двух лет.
Следующим направлением модернизации является разработка современных РС-совместимых систем управления для полной замены морально и физически устаревших систем ЧПУ. Основой этих систем является контроллер управления 5-ю координатами и контроллер электроавтоматики, выполненные на базе сигнального процессора ADSP-2181 и программируемой логической матрицы EPF 10К30. Всочетании с разработанными нами платами дискретного и аналогового входа-выхода и промышленной платой Pentium, конструктивно расположенными в каркасе стандарта «Евромеханика» и объединенными промышленной шиной АТ-96, эта система представляет собой двухуровневую систему ЧПУ. Она должна занять нишу дешевых, высоконадежных систем ЧПУ среднего класса, предназначена для комплектования наиболее широко распространенных токарных, фрезерных, координатно-расточных, горизонтально-расточных станков, управляемых одновременно до 5-ти координат и обладает всеми достоинствами современных систем ЧПУ.
Примером таких устройств является УЧПУ «Кварц-4» для фрезерных, координатно-расточных станков и «Кварц-4Т» для токарных станков (замена УЧПУ «Электроника НЦ-31»).
Дальнейшим развитием этих систем является создание распределенной системы управления на базе CAN - интерфейса, когда управляющие интеллектуальные модули будут располагаться в непосредственной близости от объекта управления, а связь между ними, управляющей машиной и пультом оператора будет осуществляться витой парой. Это еще более упростит системы ЧПУ, повысит их надежность итехнический уровень.
Мы приглашаем коллег-машиностроителей к совместному сотрудничеству по созданию современных отечественных, высоконадежных систем ЧПУ и будем рады всем Вашим предложениям.
|
|
